外皮系とは、動物の体の最外層を構成する器官群であり、皮膚、毛、鱗、羽毛、蹄、爪、そして鉤爪から成ります。外皮系は、外部環境と内部環境との間の物理的な保護バリアとして機能します。さらに、水分バランスの維持、深部組織の保護、老廃物の排出、体温調節、そして痛み、感覚、圧力、温度を感知する感覚受容体の搭載といった役割も担っています。
皮膚(外皮)は複合器官であり、少なくとも2つの主要な組織層、すなわち最も外側の表皮と内側の真皮から構成され、これらは基底膜(基底板と網状板からなる)によって隔てられています。表皮は、角質層、顆粒層、有棘層、基底層の5つの層から構成されています。手のひらや足の裏のように皮膚が厚い部分では、角質層と顆粒層の間に透明層と呼ばれる追加の皮膚層があります。真皮は乳頭層と網状層の2つの部分から構成され、結合組織、血管、腺、毛包、毛根、感覚神経終末、および筋組織を含んでいます。外皮と深層筋の間には、移行帯である皮下組織、すなわち皮下組織が存在する。
皮膚は人体で最も大きな臓器の一つです。人間の場合、体重の約12~15パーセントを占め、表面積は1.5~ 2平方メートルです。 [ 1 ]

皮膚(外皮)は複合器官であり、少なくとも2つの主要な組織層、すなわち表皮と真皮から構成されています。[ 2 ]表皮は最も外側の層であり、外部環境に対する最初のバリアとなります。表皮は基底膜(基底板と網状板)によって真皮から隔てられています。表皮にはメラノサイトが含まれており、皮膚に色を与えます。表皮の最も深い層には神経終末も含まれています。その下にある真皮は、乳頭層と網状層の2つの部分から構成され、結合組織、血管、腺、毛包、毛根、感覚神経終末、および筋組織を含んでいます。[ 3 ]
皮膚と深層筋の間には、非常に緩い結合組織と脂肪組織からなる移行皮下層、すなわち皮下組織が存在する。実質的なコラーゲン束が真皮を皮下組織に固定し、皮膚のほとんどの領域がより深い組織層の上を自由に動くことができるようになっている。[ 4 ]
表皮は、外部環境に対する第一の防御線として機能する、丈夫な表層です。ヒトの表皮は重層扁平上皮細胞で構成されており、さらに角質層、顆粒層、有棘層、基底層の4~5層に分かれています。手のひらや足の裏など、皮膚が厚い部分では、角質層と顆粒層の間に透明層と呼ばれる追加の皮膚層があります。表皮は、基底層にある幹細胞から再生され、これらの幹細胞が角質層に発達します。表皮自体には血管がなく、栄養は下にある真皮から得ています。[ 5 ]
その主な機能は、保護、栄養素の吸収、および恒常性の維持である。構造的には、角質化した重層扁平上皮と、ケラチノサイト、メラノサイト、メルケル細胞、ランゲルハンス細胞の4種類の細胞から構成される。
皮膚の保護に役立つ繊維状タンパク質であるケラチンを生成する主要な細胞であるケラチノサイトは、脂質を生成および分泌することによって表皮の水分バリアの形成に関与しています。[ 6 ]人間の体の皮膚の大部分は角質化されていますが、口の中などの粘膜の裏打ちは例外です。非角質化細胞は、構造の上に水分が「留まる」ことを可能にします。
タンパク質ケラチンは表皮組織を硬化させて爪を形成します。爪は爪母と呼ばれる薄い部分から平均して 週に1mmずつ成長します。爪半月は爪の根元にある三日月形の部分で、爪母細胞と混ざり合って色が薄くなっています。爪を持つのは霊長類だけです。他の脊椎動物では、各指の先端にある角質化系が爪や蹄を形成します。[ 2 ]
脊椎動物の表皮は、表皮自体によって生成される 2 種類の被覆物で覆われています。魚類と水生両生類では、それは常に置き換えられている薄い粘液層です。陸生脊椎動物では、それは角質層(死んだケラチン化細胞) です。表皮は、すべての脊椎動物である程度腺組織ですが、魚類と両生類ではより顕著です。多細胞性の表皮腺は真皮に侵入し、そこで栄養を供給し、内分泌腺の場合はその産物を輸送する毛細血管に囲まれています。[ 7 ]
真皮は、表皮を支える下層の結合組織層です。密性不規則結合組織と疎性結合組織から構成され、コラーゲンとエラスチンが拡散的に束ねられ、織り込まれたような構造をしています。
真皮は乳頭真皮と網状真皮の2つの層から構成されています。乳頭真皮は表皮に指状の突起(真皮乳頭)を形成する表層であり、[ 5 ]血管が豊富な疎性結合組織からなります。網状真皮は真皮の深層であり、密性不規則結合組織からなります。これらの層は外皮に弾力性を与え、伸縮と柔軟性を可能にすると同時に、歪み、しわ、たるみに抵抗します。[ 3 ]真皮層は血管と神経の末端が存在する場所です。多くの色素細胞もこの層に蓄えられており、毛、羽、腺などの外皮構造の基部もこの層にあります。
皮下組織(皮下層とも呼ばれる)は、皮膚の下にある層です。皮下組織は真皮に陥入し、そのすぐ上にある真皮にコラーゲン線維とエラスチン線維によって付着しています。皮下組織は主に脂肪細胞と呼ばれる細胞で構成されており、脂肪細胞は脂肪を蓄積・貯蔵する役割を担っています。これらの細胞は結合組織によって隔てられた小葉に集まっています。
皮下組織はエネルギー貯蔵庫として機能します。脂肪細胞に含まれる脂肪は、激しい運動時やエネルギー供給物質が不足している場合に、静脈経路を介して循環系に戻され、エネルギーに変換されます。脂肪は断熱材であるため、皮下組織は少なくとも受動的に体温調節に関与しています。
外皮系は、体の平衡を維持する上で複数の役割を担っています。すべての身体システムは相互に連携して、身体の機能に不可欠な内部環境を維持しています。皮膚は身体を保護する重要な役割を担っており、感染、温度変化、その他の恒常性への脅威に対する身体の第一防衛線として機能します。[ 8 ] [ 9 ]
主な機能は以下のとおりです。
水生または常に湿った生息地に生息する小型の無脊椎動物は、外層(体表)を使って呼吸する。このガス交換システムは、ガスが間質液に出入りするだけの単純な拡散式であり、体表交換と呼ばれる。
毛髪は、真皮にある毛包から生えるタンパク質繊維です。毛髪は主にタンパク質、特にα-ケラチンで構成されています。皮膚の下にある毛包は、皮膚から引き抜いた毛球または毛根と呼ばれます。この器官は真皮に位置し、幹細胞を保持しています。皮膚の上にある毛髪は、死んで硬化したケラチン細胞でできています。
爪は、ほとんどすべての霊長類の指の先端に特徴的に見られる保護板です。爪母は、細胞を生成する活動的な組織であり、十分な栄養があれば神経、リンパ、血管を含みます。そして、爪をピンク色にします。爪甲は、平らなケラチン細胞でできており、丈夫ですがわずかに柔軟性のあるピンク色の部分です。キューティクルは薄い保護層で、細菌の侵入を防ぎます。フリーエッジは、新しい爪甲が生えてくるたびに切る必要がある爪の白い部分です。
腺とは、動物の体内で、生物が必要とする様々な物質を生成・分泌する細胞または器官のことです。分泌物は血液中、体腔内、または体表面に放出されます。内分泌腺は導管を持たず、ホルモンなどの分泌物を間質空間に直接分泌し、血液中に取り込まれます。外分泌腺は導管を通して分泌物を体腔内または体表面に放出します。
人間の外皮系に起こりうる疾患や損傷には以下のようなものがある。
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